Ezání plechu: metody

Pro optimalizaci rozložení kontur polotovarů na ocelovém plechu, pásu nebo jiném podkladu je nutné správné řezání kovu. Volba technologie ovlivňuje rychlost práce, kvalitu hran a množství odpadu. Řešením je analyzovat všechny metody řezání a zjistit jejich výhody a nevýhody.

Úkoly řezání kovů

Hlavní funkce procesu – získání vysoce kvalitních polotovarů s minimálním objemem odpadu. Na základnu se vyznačí kontury požadovaných výrobků (polotovarů). Poté se provede řezání pomocí nástroje (zařízení). Správné řezání plechu začíná stanovením technických požadavků na proces.

Co je třeba zvážit:

• Kvalita hran – rovnoměrnost řezu, minimální počet vad, absence povrchového nebo vnitřního pnutí.
• Rychlost provedení. Záleží na zvolené technologii řezání – mechanické, laserové nebo plazmové.
• Výpočet odpadu. Zohledňují se procesní ztráty (třísky, tavení a odpařování materiálu) a řezání (kov umístěný mezi obrysy polotovarů).
• Vytvoření řezací mapy. Ovlivňuje objem odpadu a rychlost zpracování.

Na konečné výrobky (polotovary) mohou být kladeny další požadavky. Jsou popsány v regulačních dokumentech a jsou součástí technologického procesu. Zejména se jedná o přípustné odchylky rozměrů.

Důležité: přesné řezání plechu ovlivňuje konečnou cenu výrobku. Ta zahrnuje snížení nákladů, odpadu a pracnosti procesu.

Metody řezání kovů

Volba metody řezání obrobku závisí na několika faktorech – konfiguraci budoucí struktury, tloušťce a jakosti kovu. Je možné použít kombinované metody, kdy se nejprve pomocí mechanických řezů vytvoří obecné kontury a poté se přesně opracují hrany. Zohledňuje se také jednotnost obrobků. Pokud je nutné tvarovat výrobky různých tvarů, je nutná přesná mapa řezání.

mechanický

Podstatou metody je mechanické působení na ocelový plech nebo pás. Takové řezání kovu se používá k vytvoření rovných stran jednoduchého tvaru. Zařízení – gilotina, kotoučové nebo pásové pily. Pro malé rovnoměrné tvary lze použít děrovací lis.

Mechanické metody řezání:

• Gilotina. Plech (pás) se upevní na pracovním stole, stlačí a poté čepel uřeže požadovaný fragment. Tloušťka kovu je 0,45-2,5 mm. Výhody: rychlost zpracování, žádný teplotní vliv. Nevýhody: možné geometrické odchylky podél hran, nelze vyrobit složité tvary.
• Kotoučové nebo pásové pily. Obrobek se umístí na malý rám, díl se vyřízne kotoučovou nebo pásovou pilou. Maximální tloušťka – až 8 mm. Technologie není vysoce přesná, často se používá jako pomocná. Výhody: rychlost řezání, malé rozměry zařízení. Nevýhody: proces nelze automatizovat, nelze provádět zakřivené řezy.
• Děrovací lis. Pracovní hlava různých tvarů vytváří na plechu otvor nebo vybrání požadovaného tvaru. Technologie se pouze nepřímo týká řezání kovů. Použití: vytváření vlnitého tvaru, malých rovnoměrných otvorů.

Samostatně se uvažuje o ohýbání kovu, jehož princip připomíná gilotinu. Pomocí trysek na speciálně tvarovaném lisu se na plechu vytvoří ohyb. Tlakové metody jsou ruční, mechanické, hydraulické nebo elektrické. Volba závisí na maximální tloušťce materiálu, požadovaném úhlu ohybu.

řezání laserem

Technologie je bezkontaktní metodou zpracování. Materiál je vystaven laserovému paprsku v pulzním nebo kontinuálním režimu. Pro odstranění okujů se používá pomocný plyn. To závisí na požadavcích na hranu obrobku.

Efektivní laserové řezání kovů se provádí pomocí pevnolátkových (YAG lasery) nebo plynových (CO2 lasery) zařízení. Výkon – od 0,05 do 30 kW. Maximální tloušťka materiálu – až 8 cm. U většiny standardních strojů však nepřesahuje 1 cm. Existují také omezení maximální velikosti plechu. Závisí na ploše pracovního stolu.

Výhody řezání laserem:

• přesnost zpracování;
• schopnost vytvářet složité obrazce;
• používá se pro kovy s vysokou tepelnou vodivostí;
• implementace automatického řezání;
• minimální tepelný dopad na hrany.

Nevýhody technologie:

• omezení tloušťky obrobku;
• variabilní rychlost zpracování, závisí na druhu kovu a jeho tloušťce;
• vysoké náklady na vybavení.

Řezání kovu laserem navíc minimalizuje technologické ztráty. Tloušťka řezu se rovná průměru nosníku nebo jej mírně překračuje. To umožňuje tvarování složitých polotovarů bez zvýšení spotřeby. Kromě toho je však nutné vytvořit správnou mapu řezání.

Zajímavost: Kromě řezání kovu lze laserové zařízení použít i ke zpracování dalších materiálů: plastů, dřeva, slitin. Díky tomu jsou tyto stroje univerzální.

Plazmové řezání

Podstata metody spočívá ve vytvoření plazmového paprsku v omezené oblasti, což vede k odpařování materiálu. V praxi je mezi elektrodou a tryskou potřeba elektrický oblouk. Do něj je přiváděn proud vzduchu pod tlakem až 8 atm. Při kontaktu se vytváří plazma, jejíž teplota může dosáhnout 30 tisíc °C. V úzké oblasti dochází k rychlému odpařování kovu.

Ve výrobě se plazmové řezání kovů používá ke zpracování obrobků o tloušťce až 110 mm. Je však nutné zohlednit kuželovitost – změnu šířky řezu v závislosti na hloubce materiálu. U železných kovů je to 1-10°, u neželezných kovů až 20°. To ovlivňuje požadovanou geometrii břitu.

Výhody plazmového řezání:

• vysoký výkon;
• schopnost zpracovávat různé materiály (ocel, litinu, hliník, měď) bez globální rekonfigurace zařízení;
• minimální šířka řezu;
• absence nánosů a vodního kamene.

Nevýhody:

• omezení odchylky od kolmosti, je pozorováno významné zvýšení tloušťky řezu;
• povinná příprava směsi vzduchu, filtrace;
• Není možné používat dva řezací stroje připojené k jedné instalaci současně.

Pro dosažení přesného řezu se používá precizní technologie. Její podstata spočívá ve stlačení oblouku, čímž se zvyšuje hustota energie. Tato metoda má však nevýhodu – nízkou rychlost zpracování. Je vhodná pro automatické, mechanizované komplexy.

Zajímavost: Kromě směsi vzduchu lze pro plazmové řezání použít i jiné plyny, například dusík. Tím se sice zvyšuje účinnost řezání, ale během procesu se uvolňují škodlivé látky.

Kyslíková plynová metoda

K tvorbě řezu dochází v důsledku dopadu proudu čistého kyslíku s přídavkem plynu dodávaného na povrch pod vysokým tlakem. V důsledku toho materiál hoří vysokou rychlostí, což umožňuje řezání plechů o tloušťce 5-60 mm. Proud vzduchu navíc odstraňuje zbytky produktů spalování a čistí povrch.

Složitost plynokyslíkové metody spočívá v nutnosti zvolit intenzitu proudění a také rychlost zpracování. Nadměrná spotřeba kyslíku může vést k ochlazení obráběcí zóny a nedostatečná intenzita k neúplné oxidaci. Při nízké rychlosti dochází k tavení hran a při obráceném procesu (příliš rychlé zpracování) není kov zcela prořezán.

Výhody plynokyslíkové metody:

• schopnost řezat silný kov až do 500 mm;
• vysoká rychlost provozu;
• při správném výběru hořlavé směsi téměř nedochází k žádnému zúžení;
• Lze použít více řezaček.

Nevýhody:

• Ne všechny kovy lze zpracovat, pouze některé železné a neželezné;
• minimální tloušťka při vytváření řezu je 4 mm, jinak se ztrácí kvalita;
• Použití aktivních plynů zvyšuje bezpečnostní požadavky.

Kvalita řezání kovů pomocí plynokyslíkové technologie závisí na správnosti přípravného procesu, výpočtů a nastavení zařízení. Nejčastěji se tato metoda používá ke zpracování silnostěnných polotovarů, plechové a svitkové polotovary se zpracovávají technologicky intenzivnějšími metodami, například laserovým řezáním.

Výpočet řezání kovů, minimalizace odpadu

První fází je vytvoření řezné mapy. Jedná se o schéma uspořádání obrysů dílů (polotovarů) na plechu. Provádí se ručně nebo pomocí softwarových balíčků. Druhá možnost je vhodnější, protože řezná mapa je optimální. To je důležité pro plynulou výrobu, kdy je nutné zohlednit obchodní bilance, které sníží objem nevratného odpadu.

Zásady tvorby mapy řezání kovů.

1. Umístění identických polotovarů umožňuje co nejefektivnější využití materiálu.
2. Nejprve se vyznačí rozměry dlouhé a široké části a poté se volný prostor vyplní zbývajícími prázdnými místy.
3. Zarovnání kontur pro optimalizované řezání, méně průchodů řezací nebo laserovou hlavou.
4. Technologická šířka řezu. Pro tepelné zpracování se liší o 3–5 mm od skutečné šířky. Pro mechanické řezání se nebere v úvahu.
5. Čím větší je ocelový plech, tím vyšší je míra využití. Jedná se o poměr plochy polotovarů k ploše plechu.

Při řezání kovu se bere v úvahu, jaký stroj nebo jiné zařízení je vybráno. Hlavním parametrem je maximální a minimální šířka řezu, možnost změny této hodnoty. Základem pro výběr technologie jsou požadavky na kvalitu výsledného obrobku. Pro vysoce přesnou výrobu je tedy důležitá absence kuželovitosti řezu nebo minimální hodnota tohoto parametru.

Důležité: pro výrobu dílů různé tloušťky se doporučuje vytvořit několik map a vypočítat parametry zařízení. To je nezbytné pro optimalizaci procesu, zvýšení rychlosti zpracování a kvality výrobků.

Časté chyby

Hlavní typy chyb při řezání kovů lze rozdělit na výpočtové a technologické. První z nich vznikají, když je schéma řezání vytvořeno nesprávně, nejsou zohledněny rozměry dílů a pořadí jejich uspořádání na plechu. Tyto nepřesnosti lze minimalizovat pomocí řezacích programů. V placených verzích je možné organizovat průběžnou výrobu, přičemž se zohledňují zbytky z předchozích řezů.

Příklady technologických chyb u různých typů obrábění kovů:

• Plazmové řezání. Nesprávný provozní režim povede ke vzniku vad. Kromě toho dojde k silnému opotřebení trysky, což má za následek protahování oblouku a roztahování při řezání.
• Laserové obrábění. Rychlý průchod paprsku může způsobit otřepy – zpevnění hran. Seřízení vodicího rámu je nutné, jeho opotřebení ovlivňuje přesnost řezu.
• Mechanické řezání. Častou příčinou deformace hran je tupá hrana kotouče, gilotiny nebo čepele. Pro mechanické zpracování je důležitá také fixace plechu.

Pro optimalizaci procesu a získání vysoce kvalitních polotovarů lze použít několik technologií řezání. To je relevantní pro výrobu složitých tvarů nebo pro organizaci kontinuální výroby. Hlavní výhodou tohoto přístupu je snížení odpadu, což má pozitivní vliv na výrobní náklady.

Výsledky

Volba technologie obrábění kovů začíná přípravou technických požadavků. Zohledňuje se tloušťka, vlastnosti materiálu a konfigurace obrobku. Na základě toho se určí optimální metoda řezání.

Dalším důležitým bodem je vytvoření řezací mapy. Ta by měla co nejefektivněji využít celou plochu archu a zajistit minimalizaci nepodnikatelského odpadu. K provedení tohoto úkolu se používají specializované softwarové balíčky.

Nastavení a technický stav zařízení, řezacích strojů přímo ovlivňuje kvalitu prováděné práce. Je nutné pravidelně provádět diagnostiku, plánované opravy a výměnu součástí.

Pro efektivní obrábění kovů je třeba zohlednit všechny faktory – od volby technologie až po skutečný stav zařízení. To je důležité nejen pro hromadnou výrobu, ale i pro výrobu kusových výrobků.

Otázky „čím řezat kov“, „čím se řeže kov“, „čím se dá řezat kov“ a „jak řezat kov“ jsou relevantní pro řemeslníky, stavitele i průmyslové podniky. Existuje mnoho způsobů a nástrojů, které umožňují řezat kov – od ručních nůžek až po high-tech stroje. V tomto článku se budeme zabývat hlavními metodami, jejich výhodami a nevýhodami a také poradíme s výběrem nejlepší metody pro různé úkoly.

Ruční nářadí pro řezání kovu

• Nůžky na kov — klasický nástroj pro stříhání tenkých plechů z oceli, hliníku a mědi. Existují rovné, levé a pravé nůžky: rovné jsou vhodné pro rovné řezy a levé a pravé pro zakřivené řezy. Ruční nůžky jsou vhodné pro malé objemy práce a umožňují pečlivě řezat profil nebo plech.
• Pila — používá se k řezání malých profilů, trubek a úhlů vyrobených z oceli, hliníku nebo mědi. Pro každý materiál se volí odpovídající kotouč.
• Vykružovačka — elektrické nebo ruční, používané pro tvarové řezání tenkých plechů a profilů. Pro hliník se doporučuje použít speciální pily a mazivo pro čistý řez.
• Bruska (úhlová bruska) — univerzální nástroj pro řezání železných kovů, výztuže, úhlů a trubek. Pro tuto práci se volí speciální řezné kotouče na kov. Je důležité si uvědomit, že se nedoporučuje řezat ocel s ochrannými povlaky (zinek, polymer) bruskou – mohlo by dojít k poškození povlaku.

Mechanické řezání kovů

• Gilotinové nůžky — používá se pro rovné řezání plechů o tloušťce do 12–16 mm. Gilotina umožňuje rychlý a rovnoměrný řez, ale není vhodná pro tvarové řezání.
• Kotoučové a pásové pily — používá se k řezání válcovaných kovových výrobků (trubky, úhelníky, kanály). Umožňuje rovné i úhlové řezy, ale není vhodný pro složité tvarové práce.

Metody tepelného řezání

• Řezání plynem (kyslíkem) — používá se pro řezání silných plechů a ocelových konstrukcí. Proces je založen na účinku proudu kyslíku, který zahřívá a spaluje kov podél linie řezu. Metoda je účinná pro železné kovy, ale není vhodná pro hliník a měď.
• Plazmové řezání — univerzální metoda pro řezání všech vodivých kovů. Plazmový oblouk taví kov a proud plynu vyfukuje taveninu, což zajišťuje čistý a rychlý řez. Vhodná pro díly jakéhokoli tvaru, vyznačující se vysokou rychlostí a přesností.
• řezání laserem — poskytuje maximální přesnost a minimální tepelně ovlivněnou zónu. Ideální pro zpracování plechů o tloušťce až 20 mm, používá se pro složité a tvarované díly. Vyžaduje drahé vybavení a údržbu.

Řezání vodním paprskem

Řezání vodním paprskem je moderní „studená“ metoda zpracování kovů. Materiál se řeže tenkým proudem vody s abrazivem pod vysokým tlakem. Tato metoda nezpůsobuje tepelné deformace, umožňuje hladké a složité řezy, je vhodná pro většinu kovů (ocel, hliník, titan, mosaz) a dokonce i pro materiály, které nelze zahřívat. Řezání vodním paprskem poskytuje vysokou přesnost (až 0,5 mm), minimální ztrátu materiálu a není nutné následné opracování hran.

Tipy pro výběr metody řezání kovů

• Pro tenké plechy a malé práce použijte ruční nůžky nebo pilu na kov.
• Pásové nebo kotoučové pily jsou vhodné pro řezání profilových kovových výrobků.
• Pro tvarové a složité řezy – elektrická přímočará pila, laserové nebo vodní paprskové řezání.
• Pro silné plechy a velkorozměrové konstrukce – řezání plynem nebo plazmou.
• Pokud je důležité zachovat ochranný povlak kovu, vyhněte se brusce, použijte gilotinu nebo speciální nůžky.

Objednejte si nezávaznou cenovou nabídku!

Pro podrobnější informace a kalkulaci nákladů můžete odeslat poptávku na našich webových stránkách. Naši specialisté pro vás připraví obchodní nabídku a ceník.

Formáty: PDF / JPEG / STEP / SLDPRT / DXF / IGS / SAT / STL

Kliknutím na tlačítko souhlasíte s podmínkami ochrany osobních údajů a se zpracováním osobních údajů.

Často kladené dotazy

Co používáte doma na řezání železa?

Pro domácí práce je vhodná bruska s řezným kotoučem, pila na kov a ruční nůžky na tenké plechy. Pro tvarované výřezy je vhodná přímočará pila s pilou na kov.

Jaké jsou metody řezání kovů?

Hlavní metody: ruční (nůžky, pila na kov), mechanické (gilotina, pila), termické (plyn, plazma, laser), řezání vodním paprskem.

Jakou metodu bych měl/a zvolit pro řezání silného kovu?

Pro silné obrobky (od 10 mm) je optimální řezání plynem, plazmou nebo vodním paprskem. Laser je vhodný pro tloušťky do 20 mm.

Je možné řezat kov bruskou?

Ano, bruska je vhodná pro železné kovy, ale nedoporučuje se pro ocel s ochrannými povlaky a neželezné kovy.

Jak řezat hliník a měď?

Pro čistý řez použijte speciální nůžky, gilotinu, přímočarou pilu s vhodným listem a mazivo.